后使用快捷导航没有帐号？
查看: 2528|回复: 19
为啥高频天线有这个调谐耦合器
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
为啥高频天线有这个调谐耦合器，而甚高频没有？？？
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 568, 距离下一级还需 32 积分
机务学徒工, 积分 568, 距离下一级还需 32 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道，甚高频频率在A320机型上的工作频率是118.00MHZ到136.975MHZ，所以根据λ=v/f，这里的v为光速，所以算下来，甚高频波长在2.4M到2.1M之间，由于在收发机中学过在λ/4实现最佳耦合，所以天线长度就在50CM到60CM之间，同样的算法，用于高频天线，高频在A320中的工作频率为2.8MHZ到23.999MHZ之间，算下来波长107米到12.5米之间，很显然，这个在飞机上安装这么长的天线很难做到，所以需要实现阻抗匹配，高频调谐耦合器的作用是用来在2MHZ到30MHZ频率范围内调谐，通常它能在2到15秒内自动的使天线阻抗与传输特性阻抗为50欧的高频电缆相匹配，使电压驻波比不超过1.3比1
主题帖子积分
见习机务员, 积分 258, 距离下一级还需 42 积分
见习机务员, 积分 258, 距离下一级还需 42 积分
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
baiyu 发表于
我知道是阻抗匹配，为啥甚高频不需要？
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 461, 距离下一级还需 139 积分
机务学徒工, 积分 461, 距离下一级还需 139 积分
我觉得是，传输电缆的特性阻抗是50欧姆（书上说的），高频天线过长，可能已经远远大于50欧姆了，所以就需要耦合器调节使天线与50欧姆相匹配。而甚高频天线就那么点长，可能刚好就能和传输电缆的特性阻抗50欧姆相匹配，所以就不需要耦合器了。不知道对不对
积极参与讨论！
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 461, 距离下一级还需 139 积分
机务学徒工, 积分 461, 距离下一级还需 139 积分
甚高频天线四分之一波长大概就在60多公分，天线这么长完全能接受，而且频率变化范围相对于所在频率并不大，所以波长变化范围不大，针对各个频率天线自身的阻抗误差变化也可以接受。而按照高频的频率，他的天线长度应该在100m到10m之间，所以必须有耦合器来调节阻抗了。
积极参与讨论！
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
机务正式工－无执照, 积分 827, 距离下一级还需 173 积分
wyw_haha 发表于
甚高频天线四分之一波长大概就在60多公分，天线这么长完全能接受，而且频率变化范围相对于所在频率并不大， ...
明白了，谢谢哥们的指教
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 819, 距离下一级还需 181 积分
机务正式工－无执照, 积分 819, 距离下一级还需 181 积分
实现阻抗匹配
主题帖子积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
为什么一定要50欧姆？这个跟SWR有什么关系？ 为什么说SWR越小越好？
主题帖子积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道， ...
说的很明确 谢谢
主题帖子积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
见习机务员, 积分 198, 距离下一级还需 102 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道， ...
请问电压驻波比的测量设备和方法是什么？ A320 的
主题帖子积分
见习机务员, 积分 191, 距离下一级还需 109 积分
见习机务员, 积分 191, 距离下一级还需 109 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道， ...
大神啊……多点这样的硬货就好了
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 467, 距离下一级还需 133 积分
机务学徒工, 积分 467, 距离下一级还需 133 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道， ...
厉害 学习了
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 789, 距离下一级还需 211 积分
机务正式工－无执照, 积分 789, 距离下一级还需 211 积分
进来学习了 :)
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 504, 距离下一级还需 96 积分
机务学徒工, 积分 504, 距离下一级还需 96 积分
好多师傅解答& && && &&&
主题帖子积分
机务正式工－无执照, 积分 616, 距离下一级还需 384 积分
机务正式工－无执照, 积分 616, 距离下一级还需 384 积分
有大神讲解，必须学习了^_^
主题帖子积分
试用期机务, 积分 5, 距离下一级还需 95 积分
试用期机务, 积分 5, 距离下一级还需 95 积分
我来给你解答吧，一部天线要想实现良好的通讯，它自身的长度最好和发射信号的波长差不多一致，我们都知道， ...
但有一个疑问：ADF用的频率比HF还低，为什么ADF不用耦合器？虽然ADF用的环形与垂直正交的组合天线，但尺寸也没有太大，这怎么解释？
主题帖子积分
见习机务员, 积分 233, 距离下一级还需 67 积分
见习机务员, 积分 233, 距离下一级还需 67 积分
gaizi667 发表于
我觉得是，传输电缆的特性阻抗是50欧姆（书上说的），高频天线过长，可能已经远远大于50欧姆了，所以就需要 ...
解释的我觉得不错
主题帖子积分
机务学徒工, 积分 364, 距离下一级还需 236 积分
机务学徒工, 积分 364, 距离下一级还需 236 积分
调节驻波比为1.3比1
主题帖子积分
试用期机务, 积分 34, 距离下一级还需 66 积分
试用期机务, 积分 34, 距离下一级还需 66 积分
居然从来没有想过这个问题，学习了
申请条件：每位会员只能同时拥有一枚单位勋章
申请条件：每位会员只能同时拥有一枚单位勋章
中国民航飞行学院
申请条件：每位会员只能同时拥有一枚院校勋章在电子工程世界为您找到如下关于“天线系统”的新闻
天线系统资料下载
基于GA的智能天线系统前端扇区阵列设计摘要：本文使用遗传算法（Genetic Algorithm）设计了智能天线系统前端的扇区天线阵列。该天线阵列用于TD－SCDMA基站系统中。首先依据智能天线系统扇区覆盖模式（即广播波束）对方向图的要求，利用GA的全局搜索性能，综合了阵列结构及单元激励相位。其次对该阵列结构使用GA模拟了智能天线系统工作模式（业务波束）下所要求方向图的阵列激励幅度和相位。本文...
室内分布天线系统方案2002. 6[ 电信技术 ]运营维护室内分布天线系统方案吕雪峰 1 乔宏枫 2 ( 1. 山东移动通信有限责任公司网络部 250001) [ 2. 京信 ( 广州) 通信系统有限公司济南办事处 250001]目前 , 随着中国移动 GSM 网络的不断扩容建设 , 各个 城市的室外基本都实现了无缝覆盖 , 但在一些城市市区的 室内和地下...
Communication Co. Ltd.Confidential1) 天线基础天线 天线系统Sunway Communication Co. Ltd.Confidential什么是天线？天线是一种特殊的电路。 其基本功能是辐射和接收无线电波。 发射时，把高频电流转换成电磁波 接收时，把电磁波转换成高频电流 当电路尺寸接近波长尺寸，通过辐射， 一些能量以电磁波的形式释放出来。 这种电路就叫做天线...
现代通信系统所接受。同时，利用数字技术在 基带形成天线波束成为可能，以此代替模拟电路形成天线波束方法，提高了天线系统的可靠性与灵活程度，智能天线技术因此开始在移动通信中得到应用。另一方面 移动通信用户数目增加迅速，人们对移动通话质量的要求也不断提高，这要求蜂窝小区在大容量下仍有高的话音质量。使用智能天线可以在不显著增加系统复杂度情 况下满足扩充容量的需要。不同于常规的扇区天线和天线分集方法，通过在基站使用...
过程 。PCB 　 环型天线 　 设计 　RFID 　 调试　 摘 　要 　 关键词引　 言天线是一种转能器 。发射时 ,它把发射机的高频电流 转化为空间电磁波 ; 接收时 , 它又把从空间截获的电磁波 转换为高频电流送入接收机 。对于设计一个应用于射频 识别系统中的小功率 、 短距离无线收发设备 , 天线设计是 其中的重要部分 。良好的天线系统可以使通信距离达到 最佳状态 。天线的种类很多 , 不同的应用...
COAX_DASSUCOceedTM COAX DAS蜂窝小区、分布式天线系统应用　　同轴分布式天线系统（Coax DAS）是供移动通信网络（GSM、AMPS、TDMA、CDMA、iDEN）使用的双向带选中继系统。它的方法是直接连接到基地收发站ＢＴＳ、无线电中继站或单模光纤分布式天线系统（SMF DAS），以便通过同轴电缆将射频信号分送到整个室内环境之中...
了一套对应强电设备、弱电系统工程的招标文件技术条件示例。全书共分5章，内容包括：高低压配电设备、配电变压器、发电机组成套设备、封闭式母线槽、电力电缆、照明灯具等强电设备及火灾自动报警与消队联系控制系统、楼宇自动控制系统、综合布线系统、共用电视天线系统、闭路电视监控系统、有线广播系统等弱电系统工程。序前言第一章 招标1.1 招标概述1.2 招标类型及范围1.3 招标方式1.4 招标程序1.5 招标...
时，可获得正的增益，就如同手电筒的光束一样，当天线系统存在损耗或所用的天线长度小于被测信号的波长时，增益为负。　　·天线系数（ＡＦ）　天线系数表示了天线的辐射场与天线输入电压之间的关系，当ＡＦ以ｄＢ为单位时，ＡＦ与增益有以下关系：　　Ｇ（ｄＢｉ）２０ｌｇ（Ｆ）－29.79-ＡＦ（ｄＢ）　　其中，Ｆ为频率，单位为ＭＨｚ。　　·波束宽度　波束宽度指的是在天线峰值响应的方向上，两个半功率点之间的角度...
卫星通信性能、降低系统成本的一项关键性技术。多通道接收机是DBF 天线系统中信号的必经之路，正是这种多接收通道的结构，使DBF天线系统增加了幅度和相位误差的潜在来源。与多个天线阵列相连接的多个接收机通道必须要有很高的一致性，否则通道间的失配将严重影响数字波束系统的性能。对多通道间误差的校正正是星载数字多波束天线的关键技术之一[1]。由于目前国内对星载DBF 天线的研究还处于初级阶段，所以需要更多的借鉴...
小谈驻波比小谈驻波比电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡量部件之间的匹配是否良好。当业余无线电爱好者进行联络时，当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1，
如果接近1:1，当然好。常常听到这样的问题：但如果不能达到1，会怎样呢？驻波比小到几，天线才算合格？为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表？
本文不打算重复很多无线...
天线系统相关帖子
于军用和民用空中交通管制和天气系统跟踪应用的新一代多功能相控阵雷达(MPAR)有源天线系统具有很多相近之处。虽然通常不会将这类雷达系统与5G等成本敏感型商业应用相关联，但可能会惊讶地发现，MPAR技术利用设计和制造效率极大降低了最终系统的成本。
第一代MPAR系统利用可微缩平面阵列(SPAR)片阵列的片式AESA为新一代高性能灵敏型雷达系统奠定了基础，此系统可快速构建、灵活定制和扩展，支持在各种应用...
　　雷达水位计广泛应用于江水、河水、海水、水库等水位监测。改产品主要优势在于它不会受到天气、温度、风速等影响，也不需要接触到水，因为不会受水体影响，且测量数据相对来说十分准确，精度可以达到毫米级别，测量范围可以达到70米，雷达波以光速运行，适用于较复杂的工况，通过发射能量低微波脉冲，并通过天线系统接收，非常科学先进，因此算得上是目前测量水位的最好设备。
雷达水位计安装事项：
1、最小测量范围...
  式中h为液位;H为槽高；V为雷达波速度；T为雷达波发射到收缴的间隔时间。
雷达液位计发射能量很低的极短的微波电子脉冲经过接收天线系统发射并收缴。雷达波以光速运行。运行时间可以通电流通过子器件被改换成物位信号。一种特别的时间延伸办法可以保证极瞬息间内牢稳和非常准确的勘测。纵然工况比较复杂的事情状况下，存在虚假回波，用最新的微处置技术和调整软件也可以正确的剖析出物位...
　　在发射的时间间隔里，天线系统作为接收装置使用。仪表分析、处理运行时间小于十亿分之一秒的回波信号，并在极短的一瞬间分析处理回波。
　　投入式液位计的传感器利用特殊的时间间隔调整技术将每秒的回波信号进行放大、定位，然后进行分析处理。因此雷达传感器可以在0.1s内精确细致地分析处理这些被放大的回波信号，无须花费很多时间来分析频率。
投入式液位计的安装注意下列事项：
（1）天线平行于丈量...
，开发板使用许可协议和装箱单各1份。
包装盒外观
包装盒内部
开发板套件
2.STEVAL-IDB007V1 BLE蓝牙开发板主要由BlueNRG-1蓝牙SoC电路及天线系统、2颗数字传感器、USB转串口、电源电路、按钮开关及LED指示灯等部分组成，板上丝印标识的很清楚。
开发板部件布局
3.在使用STEVAL-IDB007V1 BLE蓝牙开发板之前需要进行一些硬件设置...
的效果。通过采用那些独立于大型蜂窝网络基础设施之外的小型蜂窝网络服务，一个企业云端服务的全新模型正在不断向前发展。在例如中国的某些市场内，OEM与运营商之间的协同配合已经实现了对于联合小型蜂窝网络LTE和Wi-Fi服务的支持。而蜂窝网络与Wi-Fi之间的无缝漫游，以及分布式天线系统部署并未像预期的那样快速出现。一个可由以太网供电 (PoE) 实现电力传输的小型、低功耗、灵活的无线电成为小型蜂窝...
和 S332D 传输线和天线分析仪,能够测量回波损耗或驻波比, 电缆损
耗和长距离故障定位,这使得我们能够快速评估传输线和天线系统的状况, 并且加快新基站
所需要的安装调试时间,S332D手持式传输线和天线分析仪主要针对电信系统业者在现场机
台上维护功能。它主要是提供非常简易的人机介面操作? 高敏感度, 以及高重覆结果的轻
便手持式仪器。
S331D/S332D 型号已包括数据分析软件, 软...
---------------------------------------------------------
产品概述：
& & Site Master S331D和S332D传输线和天线分析仪，能够测量回波损耗或驻波比，电缆损耗和长距离故障定位，这使得我们能够快速评估传输线和天线系统的状况,并且加快新基站所需要的安装调试时间.S332D手持式传输线和天线分析仪具有频谱分析功能。适用于...
本帖最后由 jameswangsynnex 于
19:54 编辑 一、CDMA手机饰品的闪光原理
　　为什么中国移动GSM手机饰品挂在中国联通CDMA手机上不闪光？这要从CDMA和GSM手机的工作原理谈起,GSM手机是采取将语音打包压缩后发射出去的,也就是说间隙脉冲工作的,工作时提高发射功率来保持语音清晰,其余时间不发射。而CDMA手机基台采用了定向天线系统,当基台发现有...
;& QQ客服:地址：东莞市塘厦镇塘厦大道120号东方花园东富阁4楼
安立S331D和S332D传输线和天馈线分析仪，能够测量回波损耗或驻波比，电缆损耗和长距离故障定位，这使得我们能够快速评估传输线和天线系统的状况,并且加快新基站所需要的安装调试时间.S332D手持式传输线和天线分析仪主要针对电信系统业者在现场机台上维护功能。它主要是提供非常简易的人机介面操作...
天线系统视频
你可能感兴趣的标签
热门资源推荐
&TI 最新应用方案，助力智能开发天线调谐器的发展与应用_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
天线调谐器的发展与应用
&&介绍了天线调谐器的组成、作用及其从手动调谐到自动调谐、模拟调谐到数字调谐、基于单片机控制到基于DSP控制的发展历程,明确了未来基于DSP控制的数字自动天线调谐器的发展方向;分析了天线调谐器在车载式、机载式、舰载式和固定式等不同应用场合中安装及接地时需要解决及注意的问题,以最大程度地降低干扰、发挥天线调谐器的作用,提高无线电通信系统和网络的性能。
关键词：天线调谐器;阻抗匹配;阻抗检测;接地
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，同时保存到云知识，更方便管理
加入VIP
还剩3页未读，
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢您的位置： >
智能天线,智能天线工作原理是什么?
背景：随着移动用户数量的快速增加，尤其在我国人口密度较大的城市地区，移动业务运营公司和频率资源管理部门将面临频率资源短缺的巨大挑战，频率资源已经成为制约继续发展的瓶颈，而随着用户数量的不断增加，这个问题会演变得愈来愈严重。面对挑战，人们提出了不同的解决方案，得到比较广泛认可的有两种方法：一是移动运营公司调整基础网络的构成，增加基站数量和小区数量。这种方法需要相对巨大的基建投资，同时带来的干扰问题也比较突出；二是扩大频谱带宽，这种方法需要较高的频率资源成本，况且频率资源是有限的，频谱带宽不可能无限扩展。基于这样的现实，智能无线技术也就应运而生了。智能无线技术最大的好处就是可以大大增加现有无线网络的容量，且所需的经济成本比较合理。
基本原理：智能天线采用空分多址技术(SCDMA ) , 利用信号在传输方向上的差别, 将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来, 最大限度地利用有限的信道资源。无线基站中的智能天线由天线阵和基于基带数字信号处理技术组成。
下图描述了一个具有智能天线、工作于TDD 方式CDMA 基站的示意方框图。和传统的没有智能天线的基站比较, 他在硬件上由一个天线阵和一组收发信机组成了其射频部分, 而在基带信号处理部分的硬件则基本相同。必须说明的是, 这一组收发信机将使用同一个本振源, 以保证此组收发信机是相干工作的。
每个射频收发信机都有ADC 和DAC, 将收到的基带模拟信号转换为数字信号; 将待发射的数字信号转换为模拟基带信号。而所有收发数字信号都通过一组高速数字滤波器总线和基带数字信号处理器来连接。
来自多个用户终端的信号是多址干扰、衰落、多经传播和多谱勒频移等效应, 并存在其他干扰和白噪声。将图中第i 个接收机在第n 时刻的输出用S i (n) 表示。通过解扩和相应的数字信号处理, 可以获得对每个码道的接收数据。如果以X j i (∫) 表示第j 码道的第∫个符号的数据, 则在基带进行上行波束赋形(合成) 后, 将获得智能天线的总接收数据为:
其中: W 为上行波束赋形矩阵, 其矩阵元素为W ij (∫)。
智能天线的下一步是实现其下行波束赋形, 此用户在第j 码道的第∫个符号可以表示为Y j (∫) 。而通过智能天线的下行波束赋形(调整基站中各个发射机所发射信号的幅度和相位) , 在第i 个天线阵元所发射的信号可表示为:
其中: U 为元素的U j i (∫) 下行波束赋形矩阵。显然, 为了获得最佳接收效果, 就必须找到一种好的上行波束形成算法, 即求得W 矩阵的方法; 而为了让此用户获得最好的信号, 就必须找到一种好的下行波束形成算法, 即求得U 矩阵的方法。必须说明的是,在求此波束形成矩阵时, 已知的仅仅是天线阵列的几何结构和各种接收机所收到的信号。对此, 学术界作了大量工作, 有多种算法可以采用, 其主要限制是在基带信号处理能力和对系统实时性的要求。
作为一个简化的特例, 可以用最大功率合成算法,即令W = X, 以获得成形, 在TDD 方式的系统中, 若组成智能天线系统的各射频收发信机是全向的, 由于其上下行电波传播条件相同, 则可以直接将此上行波束赋形矩阵使用于下行, 即令U = W。
TD-SCDMA 天线使用一个环形天线阵, 8 个完全相同的天线元素均匀地分布在一个半径为r 的圆上。智能天线的功能是由天线阵及与其相连接的基带数字信号处理部分共同完成的。该智能天线的仰角方向辐射图形与每个天线元相同。在360°范围内任意赋形, 为了消除干扰, 波束赋形时还可以在有干扰的地方设置零点, 该零点处的天线辐射电平比最大辐射方向约低40 dB。
现状及其发展方向：在日本，可以看到很多智能天线的实例，有的运营公司采用了这项技术，网络容量甚至提高了六倍；这一技术同样也适用于3G网络，在某些国家的WCDMA 网络中，利用智能无线技术将城区的无线网络容量提高了3倍，在郊区甚至提高了6倍。提高无线网络容量对运营公司重要，对我国尤其重要，因为我国大城市的人口密度一般都很高。在提高无线网络容量的同时，覆盖范围也有相应的改善。由于使用了智能无线技术，提高了小区的信号质量，减少了邻近小区的干扰，因此也扩大了覆盖范围。根据试验数据，如果在WCDMA系统中使用智能无线技术，城区覆盖范围可以扩大1倍，郊区扩大了3倍。智能无线技术的干扰缓解机制还有好处：由于整体噪声水平的降低，信号功率能够集中于特定的用户终端，基站和用户终端仅仅需要较小的发射功率就能够达到同样的信号质量水平。尽管智能无线技术要求配置多个天线，因此增加了功率放大器的数量，但更重要的是，功率放大器的发射功率有较大的减少，功放器的单价大大下降；由于大功率宽带放大器制造工艺复杂，成本高昂，所以使用多个低功率放大器反而大大节约了投资，同时还提高了整个功放子系统的可靠性。
智能天线（SmartAntenna或IntelligentAntenna）最初应用于雷达、声纳及军用通信领域。近年来，现代数字信号处理技术发展迅速，DSP芯片处理能力的不断提高和芯片价格的不断下降，使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可行，促使智能天线技术开始在无线通信中广泛应用。由于智能天线能显著提高系统的性能和容量，并增加了天线系统的灵活性，未来几乎所有先进的移动通信系统都将采用该技术。
在移动通信系统中,天线担负着发射和接收空间电磁坡的重要作用。天线性能的好坏直接影响着移动通信系统的性能。
智能天线系统(smart antenna system)具有提高移动通信系统容量、质量和减少干扰的功能。现在移动通信系统正处于大力开展移动数据通信业务,逐步向第三代移动通信过渡的阶段,更需要解决提高载波与干扰之比(称载干比,C/1)的问题,达到能提供更高数据传送速率和增大系统容量两大目标。应用智能天线系统将对上述两大目标的实现起重要的作用。
智能天线是应用先进的技术,把无线电的信号导向某个特定的方向,使无线电频谱的利用率更高,信号的传输更为效。所谓的先进的技术主要是指波束转换技术和自适应空间数字处理技术。智能天线有波束转换智能天线和自适应智能天线两类。智能天线分为两大类：多波束天线与自适应天线阵列。多波束天线利用多个并行波束覆盖整个用户区，每个波束的指向是固定的，波束宽度也随天线元数目而确定。当用户在小区中移动时，基站在不同的相应波束中进行选择，使接收信号最强。因为用户信号并不一定在波束中心，当用户位于波束边缘及干扰信号位于波束中央时，接收效果最差，所以多波束天线不能实现信号最佳接收，一般只用作接收天线。但是与自适应天线阵列相比，多波束天线具有结构简单、无须判定用户信号到达方向的优点。自适应天线阵列一般采用4～16天线阵元结构，阵元间距为半个波长。天线阵元分布方式有直线型、圆环型和平面型。自适应天线阵列是智能天线的主要类型，可以完成用户信号接收和发送。自适应天线阵列系统采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向，并在此方向形成天线主波束。下面对两种智能天线简单介绍一下:
1.波束转换智能天线 智能天线是在分区传输途径的概念上发展起来的。这种天线把现用的全向性天线或1200方向性的天线改变成为多个分区的窄波束(通常是15°～30°)天线。因为现在移动通信系统基站天线系统的覆盖面积较大,天线的功率大部分损耗在电波的无效传播中。窄波束天线缩小了覆盖的面积,因而相对地提高了信号的强度。例如,30°窄波束的覆盖面积只有1200天线覆盖面积的四分之一(如图1所示),因此它接收同频道区内干扰的窗口也缩小到四分之一。从原理上来说,窄波束天线接收到的干扰也减少到四分之-,相当于把载波干扰比提高了6分贝。
窄波束天线系统需要用数字信号处理(DSP)技术持续不断地对本区内每一个移动手机进行最佳波束的选择,保证能在任一个时隙(按全球通移动通信系统的标准,“时隙”的长度为0.57毫秒)内实现波束转换。这种技术叫做“波束转换技术(swithched beam technology)”,而这种智能天线也叫做“波束转换智能天线”。
2.自适应智能天线 自适应智能天线系统实现话务负荷平衡的原理如图2-52所示。它应用了自适应空间数字处理技术测量不同波束的信号强度,能动态地改变每个扇区的波束宽度和方向角,以适应话务负荷分布状况的改变。图2左图表示3个扇区的负荷很不平衡,b区的负荷最轻,因而自适应地放宽了波束宽度,并承担了原c区的负荷;而c区则自适应地改变了方向角,转向原a区,分担了a区中部分的负荷,使a区过于大的负荷得到支援,从而实现了话务负荷的平衡。自适应智能天线系统具有比波束转换智能天线更为先进的系统性能,但由于存在技术复杂、成本费用高等方面问题,目前实际应用尚少。
图1用4个半功率角为30度的窄波束天线来覆盖传统的定向小区120度的区域
图2通过每个扇区眼的波束宽度和方向角的改变来实现话务负荷平衡
近年来，智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。智能天线采用空分多址（SDMA）技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来，最大限度地利用有限的信道资源。与无方向性天线相比较，其上、下行链路的天线增益大大提高，降低了发射功率电平，提高了信噪比，有效地克服了信道传输衰落的影响。同时，由于天线波瓣直接指向用户，减小了与本小区内其它用户之间，以及与相邻小区用户之间的干扰，而且也减少了移动通信信道的多径效应。CDMA系统是个功率受限系统，智能天线的应用达到了提高天线增益和减少系统干扰两大目的，从而显著地扩大了系统容量，提高了频谱利用率。
智能天线在本质上是利用多个天线单元空间的正交性，即空分多址复用（SDMA）功能，来提高系统的容量和频谱利用率。这样，TD－SCDMA系统充分利用了CDMA、TDMA、FD?MA和SDMA这四种多址方式的技术优势，使系统性能最佳化。
智能天线的核心在于数字信号处理部分，它根据一定的准则，使天线阵产生定向波束指向用户，并自动地调整系数以实现所需的空间滤波。智能天线须要解决的两个关键问题是辨识信号的方向和数字赋形的实现。
TD－SCDMA的智能天线使用一个环形天线阵，由8个完全相同的天线元素均匀地分布在一个半径为R的圆上所组成。智能天线的功能是由天线阵及与其相连接的基带数字信号处理部分共同完成的。该智能天线的仰角方向辐射图形与每个天线元相同。在方位角的方向图由基带处理器控制，可同时产生多个波束，按照通信用户的分布，在360°的范围内任意赋形。为了消除干扰，波束赋形时还可以在有干扰的地方设置零点，该零点处的天线辐射电平要比最大辐射方向低约40dB。TD－SCDMA使用的智能天线当N＝8时，比无方向性的单振子天线的增益分别大9dB（对接收）和18dB（对发射）。每个振子的增益为8dB，则该天线的最大接收增益为17dB，最大发射增益为26dB。由于基站智能天线的发射增益要比接收增益大得多，对于传输非对称的IP等数据、下载较大业务信息是非常适合的。
智能天线(Smart Antenna或Intelligent Antenna)是SCDMA无线接入系统的核心技术之一。它利用时分双工(TDD)使上下射频信道完全对称,以便于在基站使用智能天线技术。通过对相干接收到的、来自终端的信号在每个天线元及其相连接的接收机的反应,再进行相应的空间谱处理,获得此信号的空间特征矢量及矩阵,并得到信号的功率估值和到达方向(DOA)估值,在此基础上就可以计算下行信号在各个天线阵元的权重,并同时解决诸如天线上下行波束赋形、多址干扰消除、抗多径干扰、均衡等问题。本系统为每一条码道产生一个天线波束,实现了空分多址(SDMA)。其结果不仅增加了通信距离、也简化了信号处理的复杂性、大大降低了干扰、增加了系统容量。
智能天线最初只是应用于雷达、声纳及军用通信领域等。近几年来,随着微电子技术的高速发展,智能天线技术已经成功应用于移动通信系统,并通过对无线数字信号的高速时空处理,极大地改善了频谱的使用效率。
智能天线的基本思想是:天线以多个高增益窄波束动态地跟踪多个期望用户,接收模式下,来自窄波束之外的信号被抑制,发射模式下,能使期望用户接收的信号功率最大,同时使窄波束照射范围以外的非期望用户受到的干扰最小。智能天线是利用用户空间位置的不同来区分不同用户。不同于传统的频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA),智能天线引入第4种多址方式:空分多址(SDMA)。即在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下,仍然可以根据信号不同的中间传播路径而区分。
智能天线分为两大类:多波束天线与自适应天线阵列。
多波束天线利用多个并行波束覆盖整个用户区,每个波束的指向是固定的,波束宽度也随天线元数目而确定。当用户在小区中移动时,基站在不同的相应波束中进行选择,使接收信号最强。多波束天线不能实现信号最佳接收,一般只用作接收天线。但是与自适应天线阵列相比,多波束天线具有结构简单、无须判定用户信号到达方向的优点。
自适应天线阵列是智能天线的主要类型,可以完成用户信号接收和发送。自适应天线阵列一般采用4-16天线阵元结构,阵元间距为半个波长。使用自适应阵列天线技术能扩大系统覆盖区域,提高系统容量,提高数据传输速率,提高频谱利用效率,降低基站发射功率,节省系统成本,减少信号间干扰与电磁环境污染。
非常好我支持^.^
不好我反对
相关阅读：
( 发表人：admin )
评价:好评中评差评
技术交流、我要发言
发表评论，获取积分！ 请遵守相关规定！提 交
Copyright &
elecfans.com.All Rights Reserved